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实验二、黑曲霉发酵生产纤维素酶大实验一、实验目的1、了解纤维素酶的生产工艺和原理2、掌握液体发酵和固体发酵工艺3、学会DNS法测定还原糖含量的方法和原理二、实验原理纤维素酶可以用于一切含纤维素的生物质的降解，具有广阔的应用前景。
高产纤维素酶的微生物主要有木霉属、曲霉属、根霉属，黑曲霉所产的纤维素酶中β-葡萄糖苷酶活力高，能避免酶解产物纤维二糖的阻遏作用，而且安全无毒，故而成为生产纤维素酶的主要菌种之一。
纤维素酶是诱导酶，故发酵生产时需有纤维素物质作诱导剂。
以羧甲基纤维素钠作底物，用发酵所得纤维素酶对底物进行酶解，测定酶解液中的还原糖含量（以葡萄糖计），可以计算酶活力高低。
还原糖与DNS反应形成棕色物质，颜色深浅与糖含量成正比。
三、材料与试剂配制1、生产菌种：黑曲霉2、斜面（活化）培养基：酵母膏0.4%，蛋白胨0.6%，可溶性淀粉1%，葡萄糖0.9%，马玲薯浸出液7%，琼脂2%，陈海水（或人工海水）配制，pH7.0-7.4。
3、人工海水：NaCl = 24 g/L ;MgSO4·7H2O = 7.0 g/L ;NH4NO3= 1 g/L ;KCl = 0.7 g/L ; NaH2PO4= 2.0 g/ L ;Na2HPO4=3.0 g/ L ,pH7.4。
4、微量元素液：FeSO4·7H2O 5.0mg/L，MnSO4·H2O 1.6mg/L，ZnSO4·7H2O 1.4mg/L，CoCl22.0mg/L，加蒸馏水200ml使之溶解。
5、液体发酵产酶培养基：麸皮作碳源3 g，氯化铵或硫酸铵作无机氮源1 g，蛋白胨0.05g作有机氮源，人工海水100 ml（含1%微量元素液），自然pH值。
6、固体发酵产酶培养基：麸皮：稻草粉=2：1作碳源5 g，人工海水12 ml（含1%微量元素液，1%氯化铵或硫酸铵，0.05%蛋白胨），自然pH值。
7、6% DNS试剂：称取酒石酸钾钠182g溶于500ml水中，加热溶解，于热溶液中依次加入3,5-二硝基水杨酸6g，20.8gNaOH,5g苯酚，5g无水亚硫酸钠，加热搅拌溶解，冷却后定容至1000ml。
黑曲霉固态培养生产纤维素酶的研究
邬敏辰;李江华
【期刊名称】《酿酒》
【年(卷),期】1997(000)006
【摘要】黑曲霉突变株ＤＭ－１是一株产纤维素酶菌株，其中β葡萄糖苷酶活性特别高。
采用粗纤维原料固体培养，发酵９６小时（培养温度３１℃），其滤纸酶活和β葡萄糖苷酶活分别为９５和１２００ｍｇ葡萄糖／ｇＤＭｈ。
本试验系统研究了各种营养成份和培养条件对ＤＭ－１菌株产纤维素酶的影响。
最适发酵培养基为：稻草杆（或麦杆）∶麦麸为６０∶４０、硫酸铵３．０、硫酸镁０．３、玉米浆３．０，加水２００％，自然ｐＨ；环境湿度８５％－９０％。
酶反应最适温度和ｐＨ分别为５５℃－６０℃和ｐＨ５．０。
酶ｐＨ稳定性较好，在ｐＨ３．０－８．０范围内处理１小时，残余酶活力在８５％以上，该酶经５５℃处理３０ｍｉｎ，剩余酶活力为８６．０％。
【总页数】5页(P5-9)
【作者】邬敏辰;李江华
【作者单位】复旦大学生物化学系;无锡轻工大学中央研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ925
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1.1株黑曲霉固态发酵豆渣生产纤维素酶及淀粉酶工艺的优化 [J], 高大响;黄小忠
2.黑曲霉固态发酵啤酒糟生产纤维素酶的研究 [J], 李兰晓;杜金华;商曰玲;孙中涛
3.黑曲霉固态发酵橘皮生产纤维素酶及淀粉酶 [J], 张帅;陈懿;董基;梁巧荣
4.黑曲霉固态发酵秸秆
生产纤维素酶工艺条件优化 [J], 刘淼
5.黑曲霉纤维素酶高产固态培养基的快速优选研究 [J], 邱立友;顾溯海;崔继科;吴云汉
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J 1SHANXI AGRIC 1UNIV 1(N at ural S cience Edition)学报(自然科学版)2009,29(3)002512收稿日期:2008211228 修回日期:2008212230作者简介:张福元(19552),男(汉),山西繁峙人,教授,主要从事食用菌栽培与微生物饲料方面的研究。
基金项目:山西省财政厅成果转化项目(2006412544)黑曲霉发酵玉米秸秆产纤维素酶的研究张福元1,宋燕青2,程文晓1,乔君毅1(11山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801;21吕梁市离石区信义镇人民政府,山西离石033000)摘 要:为了优化霉菌产酶条件,获得较可靠的酶活性测定结果,采用两种酶活性测定方法,选用黑曲霉菌株,在配料中添加磷酸二氢钾等单因素试验的基础上,又进行了复因素试验,选出黑曲霉产纤维素酶的最佳添加物组合,最后测定发酵物的主要营养成分。
结果表明,玉米秸秆中加入118倍的水,添加磷酸二氢钾0125%、硫酸铵1100%～1125%、蔗糖0150%,可以使黑曲霉菌株产CMCase 、FPase 酶活性达到最高;玉米秸秆经黑曲霉菌株发酵后粗蛋白提高了112倍,而粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维分别下降了34%、19%和23%左右;利用CMCase 、FPase 酶活性两种方法评价黑曲霉菌株产纤维素酶的能力是可行的,整个实验中从CMCase 法和FPase法得出的结论基本一致,且FPase 法操作步骤简单,成本低,较CMCase 法精确度高。
关键词:黑曲霉;玉米秸秆;纤维素酶;固态发酵中图分类号:S81616 文献标识码:A 文章编号:167128151(2009)0320206205Study on Cellulase Prduction by the Fermentation of Corn Stra w Stalk Using As per gillus ni ger ZH ANG Fu 2yuan 1,SONG Y an 2qing 2,CHE NG Wen 2xiao 1,et al.(11College of A nimal Science and Technolog y ,S hanx i A g ricultural Universit y ,Tai gu S hanx i 030801,China;21L vliang Cit y L ishi A rea People ,s Government of X in Yi Count y ,L ishi 033000)Abstract :In the paper ,using A s pergill us ni ger to ferment corn straw stalk ,we studied the celluse content and nutri 2onal ingredient of corn straw stalk on different additions.The results showed that material to water proportion 1∶118,potassium phospate monobasic 0125%,ammonium sulphate 1100%～1125%and sucrose 0150%is appropriate for the fermentation.The product of fermented corn straw stalk ,in which CMCase ,FPase was separately maximal ;crude protein content increased 112multiples ;coarse fiber content ,NDF content ,ADF content separately decreased 35%、19%and 22%;using CMCase ,FPase to evaluate the ability that A s pergill us ni ger produced cellulose was feasible.In all the tests ,the conclusions f rom CMCase ,FPase were accordant ,but in FPase ,operating procedure was simpler ,cost was lower and the precision was higher than those in CMCase.K ey w ords :A s pergill us ni ger ;Corn straw stalk ;Cellulose ;Solid fermentation 我国是农业大国,秸秆资源十分丰富,年产量高达7亿多吨[1]。
第8期（总第380期）2021年8月No.8 AUG文章编号：1673-887X(2021)08-0072-03黑曲霉产纤维素酶的研究进展周艳华，张春艳（长沙环境保护职业技术学院，湖南长沙410004）摘要黑曲霉是公认的安全菌株，因其无毒而受到工业界的青睐，利用黑曲霉生产纤维素酶已成为近年来的研究热点。
文章主要对黑曲霉产纤维素酶发酵方法的研究现状进行了综述。
关键词黑曲霉；纤维素酶；固体发酵法；液体发酵法中图分类号TQ925文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2021.08.031Research Progress on Cellulase Produced by Aspergillus NigerZhou Yanhua,Zhang Chunyan(Changsha Environmental Protection Vocational College,Changsha410004,Hunan,China)Abstract：Aspergillus niger is a recognized safe strain.It is favored by the industry because of its non-toxicity.The use of Aspergil‐lus niger to produce cellulase has become a research focus in recent years.This article mainly reviews the research status of the fer‐mentation method of Aspergillus niger to produce cellulase.Key words：Aspergillus niger,cellulase,solid fermentation method,liquid fermentation method纤维素是植物细胞壁的主要成分，是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，其基本结构是由葡萄糖通过β-1，4-糖苷键连接而成的纤维二糖[1]。
作者简介：武赟（１９８３－），女，硕士研究生，研究方向：功能性食品。
＊通讯作者化效果明显提高，加入ＢＨＴ后活性是原来的２．６２倍。
如何利用复合抗氧化剂既增效又降低成本减少毒副作用是未来值得探讨的问题。
参考文献：［１］李明．甘草的研究概况［Ｊ］．甘肃中医学院学报，２０００，１７（３）：５９￣６３．［２］尤新．天然功能性添加剂－甘草甜和甘草抗氧化剂［Ｊ］．中国食品添加剂，２００１，（５）：４￣７．［３］高发奎，张树蔚，杨晓辉，等．甘草废渣中抗菌抗氧化剂的提取及其化学组成［Ｊ］．兰州大学学报，２００４，４０（４）：６４￣６８．［４］左锦静，陈复生．甘草抗氧化剂的研究进展［Ｊ］．粮油加工与食品机械，２００４，（８）：４４￣４５．［５］Ｓｈｉｎ－ＹｏｕｎｇＪｕｎ，Ｐｙｏ－ＪａｍＰａｒｋ，Ｗｏｎ－ＫｙｏＪｕｎｇ．Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅｐｅｐｔｉｄｅｆｒｏｍｅｎｚｙｍａｔｉｃｈｕｄｒｏｌｙｓａｔｅｏｆｙｅｌｌｏｗｆｉｎｓｏｌｅ（ｌｉｍａｎｄａａｓｐｅｒａ）ｆｒａｍｅｐｒｏｔｅｉｎ［Ｊ］．ＥｕｒＦｏｏｄＲｅｓＴｅｃｈｎｏｌ，（２００４）２１９：２０￣２６．［６］陈复生，李红良．甘草中天然抗氧化剂的提取工艺研究［Ｊ］．食品科学，２００３，（２）：５０￣５４．［７］郭建平，孙其荣，周全，等．葛根总黄酮不同提取工艺的探讨［Ｊ］．中草药，１９９５，（２６）：３２２￣３２６．［８］李桂华，付黎敏，梁少华，等．甘草提取物抗氧化性能的研究［Ｊ］．郑州粮食学院学报，１９９８，１９（１）：２８￣３２．［９］王松强，蓝丽华，梁瑞云，等．甘草有效成分分离及防霉实验研究［Ｊ］．中国食品添加剂，２００１，１６（２）：２９￣３２．［１０］许宗运，刘利林，李伟，等．七种植物提取物对猪油的抗氧化性能研究［Ｊ］．塔里木农垦大学学报，２００３，１５（４）：１￣４．［１１］凌美庭．天然食品添加剂手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００１：６３４￣６３５．［１２］周家华．食品添加剂［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００１：７５￣７６．［１３］陆冰真，霍永信．薄层层析法在食品分析中的应用［Ｍ］．北京：北京大学出版社，１９９１：３６￣３７．［１４］凌关庭．抗氧化食品与健康［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００４：３４２￣３４４．［１５］许安邦，林维宣，佟绍芳，等．功能性食品［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，１９９４：１１８￣１２３．收稿日期：２００６－０８－０７武赟，卜可华，李平＊，杜先锋（安徽农业大学茶与食品科技学院，农业部茶叶生物化学与生物技术重点实验室，安徽合肥２３００３６）黑曲霉２２７７菌株产纤维素酶最佳液体发酵条件的研究摘要：对黑曲霉２２７７菌株产纤维素酶最佳液体培养条件进行了研究。
黑曲霉（AS0006）产纤维素酶的纯化研究张欢;曹焱鑫;蒋林;王晓明;刘齐;董晓莹;寇巍【摘要】Two endoglucanases(EG)components and a cellobiohydrolase(CBH)from Aspergillus niger AS0006 were separated and purified by(NH4)2SO4 fractional precipitation, Sephadex G-25 and Sephadex G-100 chromatography. According to cellulase activity and electrophoresis detection found that the molecular weight of two EG components were 29.63 kD and 37.49 kD, respectively, the molecular weight of CBH component was 56.51 kD. Compared to the crude enzyme, the recovery rate of EG components could reach 18.07%, the purification fold was 3.46, the recovery rate of CBH component could reach 12.96%, the purification fold was 4.14, the recovery rate ofβ-glucosidase(CB) could reach 22.37%and the purification fold was 3.58.%利用实验室中黑曲霉菌株AS0006进行粗酶发酵，对产出的纤维素酶液进行不同饱和度（NH4）2SO4的分级沉淀，经过Sephadex G-25、Sephadex G-100分离纯化后，得到两种内切酶（EG）组分、一种外切酶（CBH）组分。
年产300吨纤维素酶工厂的初步设计摘要纤维素是年产量巨大的可再生性资源，地球上每年光合作用生成的上亿吨生物质中，纤维素占了近一半。
目前，自然界中纤维素只有一小部分得到了利用，绝大多数纤维素不仅被白白浪费，而且还会造成环境污染。
利用这一年产量巨大的可再生性资源将其转化为人类急需的能源、食物和化工原料，对于人类社会的可持续性发展具有非常重要的意义。
本设计采用目前认为是最好的产纤维素酶的菌种里氏木霉作为发酵菌种，液体深层发酵过程中采用变温发酵的方法分别控制菌种的生长和产酶，提取过程中采用超滤、层析等，提高产品的收率。
最后采用喷雾干燥做成固态的酶制剂。
本设计的主要内容有：工厂总平面布置、全厂工艺流程设计、工艺计算、设备的计算与选型、成本核算；另外，完成设计图纸8张，有工厂总平面布置图、工艺流程图（3张）、发酵罐设计图、种子罐设计图、发酵车间设备布置图（平面图和立面图）。
根据全厂工艺设计和计算结果可以看出，该设计能够达到工业生产的要求。
关键词：纤维素酶；液体深层发酵；里氏木霉ABSTRACTCellulose is a kind of reproducible resource of great output, it takes about a half of the hundred million biomaterial making by photosynthesis. Presently, only a few cellulose are utilized, most of cellulose are wasted and pollute environment. It is of great importance to transfer these resource to energy ,food, and so on.This design adopt Trichoderma reesei which produce cellulase best. During the liquid submerged fermentation course we chang the temperature in order to control the growth that germ grows and produce cellulase respectively. Ultrafiltration and chromatography are used In the extrace process for improve the yield. In the end we make solid zymin by spray dring .The design mainly include the contents hereinafter: the layout of the whole factory ,the craft argumentation of the whole factory，the calculation of the craft，the calculation and type choosing of main equipments, the calculation of the costs. And design 8 charts , that are the layout of the whole factory, the design of the craft process(3), the design of the fermentation pot, the design of seeding tank, the lay out for equipments of the fermentation workplace(ichnography and space).According to the craft argumentation of the whole factory and the result of the calculation, the design can come up to the request of industrialization.Keywords: Cellulase; liquid submerged fermentation;; Trichoderma reesei目录1 绪论11.1纤维素酶简介11.2纤维素酶的研究状况 11.2.1国外研究概况 (2)1.2.2国内研究概况 (3)1.3 纤维素酶的应用 41.3.1 纤维素酶在果实和蔬菜加工上的应用 (4)1.3.2 纤维素酶在酱油酿造上的应用 (4)1.3.3 纤维素酶在酒精发酵中的应用 (5)1.3.4纤维素酶在饲料上的应用 (5)1.3.5在麻棉混纺织物后整理中的应用 (6)1.3.6其它 (6)1.4纤维素酶的发展前景 61.5纤维素酶的生产61.5.1固体发酵生产纤维素酶 (6)1.5.2液体深层发酵生产纤维素酶 (7)1.5.3固定化酶和细胞 (9)1.6目前国内的有关情况 91.6.1国内的需求情况 (9)1.6.2主要技术指标 (9)1.6.3国内几大生产厂家 (10)1.7本设计的目的和内容 101.7.1本设计的目的 (10)1.7.2本设计的主要内容 (10)2 全厂工艺流程及论证122.1无菌空气工艺论证122.1.1无菌空气制备系统工段工艺论证 (12)2.2发酵工段工艺论证132.2.1发酵工艺流程 (13)2.2.2菌种选取 (13)2.2.3培养基 (14)2.2.4生产方法 (14)2.2.5发酵过程的控制 (14)2.3后提取工段工艺论证 152.3.1后提取工艺流程 (15)2.3.2提取方法论证 (15)3 纤维素酶的工艺计算183.1物料衡算183.1.1工艺指标 (18)3.1.2发酵工段的物料衡算 (18)3.1.3提取工段的物料衡算 (19)3.2热量衡算203.2.1蒸气消耗计算 (20)3.3水平衡计算223.3.1种子罐冷却水 (22)3.3.2发酵罐冷却水 (22)3.4无菌空气衡算223.4.1发酵罐通风量的计算 (22)3.4.2种子培养基等其他无菌空气耗量 (22)3.4.3发酵车间高峰无菌空气消耗量： (22)3.4.4发酵车间年用气量： (22)4 纤维素酶发酵工段的设备选型与计算244.1发酵罐设备选型与计算244.1.1发酵罐的选型 (24)4.1.2生产能力、数量和容积的确定 (24)4.1.3发酵罐基本尺寸确定 (24)4.1.4冷却面积的计算 (25)4.1.5蛇管设计 (27)4.1.6壁厚计算 (29)4.1.7搅拌器计算 (29)4.1.8搅拌轴功率计算 (30)4.1.9接管设计 (32)4.1.10传动装置设计 (33)4.1.11发酵罐支座选择 (33)4.2种子罐的设备选型与计算334.2.1种子罐的选型 (33)4.2.2种子罐容积和数量确定 (33)4.2.3主要尺寸确定 (34)4.2.4冷却面积的计算 (34)4.2.5设备材料选择 (35)4.2.6壁厚计算 (35)4.2.7种子罐内部结构的工艺计算 (36)4.2.8支座选型 (38)4.3空气过滤器设备选型与计算384.3.1种子罐分过滤器 (38)4.3.2发酵罐分过滤器 (39)4.4无菌空气制备工艺设备选型与计算404.4.1工艺流程 (40)4.4.2空气状态的确定 (41)4.4.4储罐 (41)4.4.5一级冷却装置 (42)4.4.6旋风分离器 (47)4.4.7二级冷却器 (48)4.4.8丝网除雾器 (50)4.4.9加热器 (50)4.4.10总过滤器 (52)4.5提取工段设备计算及选型534.5.1提取工段工艺流程 (53)4.5.2提取工段设备选型 (53)5 全厂布置的说明 555.1工厂总平面布置555.1.1总平面布置依据 (55)5.1.2.布置原则： (55)5.1.3布置说明 (55)5.1.4车间布置设计 (56)5.1.5设计遵循的原则： (56)5.1.6本设计的车间布置说明 (58)6 经济核算606.1投资估算606.1.1设备投资 (60)6.1.2土建投资 (60)6.1.3全厂总投资 (61)6.2成本计算616.2.1主要成本计算 (61)6.2.2煤耗 (61)6.2.3水、电耗 (61)6.2.4折旧费及其他费用 (62)6.2.5全厂人员安排 (62)6.2.6全厂每年销售成本 (62)6.2.6全年净收入 (63)7 结论64参考文献65附录68英语翻译76英文原文76中文译文841 绪论1.1纤维素酶简介纤维素作为植物光合作用的主要多糖类产物,是地球上最为丰富的可再生性天然资源。
黑曲霉生产纤维素酶工艺设计1. 维素酶1.1 纤维素酶的组分纤维素酶是水解纤维素及其衍生物生成葡萄糖的一组酶的总称，是由多种水解酶组成的一个复杂酶系。
纤维素酶是起协同作用的多组分酶系，国内外多数根据纤维素酶的底物及作用的位点和释放的产物将其分为三类:（1）葡聚糖内切酶(endo-l，4-D-glueanase，EC3.2.1.4)来自真菌的简称EG，又称CMC一Na酶;来自细菌的简称Lne)。
这类酶不能水解结晶纤维素如棉花和微晶纤维素等，主要作用于纤维素内部的非结晶区和一些可溶性的底物如羧甲基纤维素和羟乙基纤维素，随机降解β-1，4糖苷键，将长链纤维素分子截短，产生大量带非还原性末端的小分子纤维素、纤维二糖和葡萄糖, 其分子量大小约23-146KD。
(2) 葡聚糖外切酶(exo-1，4-β-D-glucanase，来自真菌简称CBH;来自细菌简称Cex)。
作用于纤维素线状分子末端，分解1，4-β-D糖苷键，每次从底物的非还原端切下一个纤维二糖分子，故又称纤维二糖水解酶，可以水解无定形纤维素和微晶纤维素，对棉花有微弱的作用分子量约38-118KD。
(3)β-葡萄糖苷酶(β-D一glucosidase，简称BG)纤维素大分子首先在GE酶和CBH酶的作用下降解为纤维二糖，再由BG酶水解成二个葡萄糖分子。
其分子量约为76KD。
1.2纤维素酶的作用机制目前对纤维素酶的分子机制大致有3种假说:改进的Cl一Cx假说、顺序作用假说和竞争吸收模型。
它们都认为，纤维素酶降解纤维素时，先吸附到纤维素表面，然后其中的内切酶在葡聚糖链的随机位点水解底物产生寡聚糖，外切酶从葡聚糖链的还原或非还原端进行水解产生纤维二糖，β-葡萄糖苷酶水解纤维素二糖为葡萄糖。
在纤维素溶解糖化过程中内切酶和外切酶的比值会显著地影响纤维素溶解活力，而且在纤维素糖化过程中β-葡萄糖普酶组分的加入会使这种协同作用大大加强[1]，应该注意的是，这种协同作用不仅作用顺序不是绝对的，而且各酶的功能也不是简单、固定的。
研究表明，GE和CHB都能引起纤维素的分散和脱纤维化(沿纤维素的经度轴方向分层，形成更薄更细的亚纤维)，这样纤维素的结晶结构被打乱，导致变形，使纤维素酶能深入纤维素分子界面之间，从而使纤维素孔壁、腔壁和微裂隙缝的压力增大，水分子的介入又使纤维素分子之间的氢键被破坏，产生部分可溶性的微结晶，利于进一步被降解。
1.3纤维素酶在实际生产中的应用据统计，1995年，世界工业酶的销售量大于10亿美元;而1999年实际达到16亿美元。
工业酶总供应量的60%来自于欧洲，其余40%来自于美国和日本，而且大约75%的工业酶是水解酶，其中糖营水解酶居第二位[17]。
目前纤维素酶的应用还主要集中在微生物纤维素酶的应用上。
现在纤维素酶已被广泛地应用于食品、酿酒、饲料加工、纺织、洗衣、农业、医药等多个领域中。
1.3.1纤维素酶在食品加工行业的应用纤维素酶在食品加工行业应用极为广泛。
在果蔬加工行业中，纤维素酶用来软化植物组织。
和一般的加热蒸煮、酸碱处理等方法相比，采用纤维素酶处理可以避免营养物质特变是维生素的流逝。
采用纤维素酶水解法对海藻粉进行前处理可以提高海藻脂质的抽提率，充分获取海藻中的脂质资源，同时降低生产成本。
在油料作物加工中，传统的压榨法和有机溶剂法生产的油制品存在质量差产量点的缺点。
用纤维素酶代替有机溶剂进行加工，可以避免有机溶剂的残留，因而能提高产品质量;另外酶反应条件温和，可以避免剧烈条件对产品质量的影响，同时也降低了生产成本。
在酿酒行业中，原材料中纤维素含量很高，加入纤维素酶，使纤维素能转换为糖，原料利用率大大提高，且残渣相对锐减，不仅提高了产量，同时使残渣处理的工作量减少，极大的提高了经济效益。
1.3.2纤维素酶在饲料工业中的应用由于家禽家畜一般难消化利用纤维素和半纤维素。
而在饲料中加入纤维素酶制剂后，使纤维素和半纤维素转化为易吸收利用的糖类，使饲料得以充分的利用，同时也避免纤维素和半纤维素在动物体内累积，促进动物的消化吸收。
1.3.3纤维素酶在纺织工业中的应用近年来，人们通过微生物工程技术，利用纤维素酶对纺织品进行后处理。
因为纤维素酶能使麻、棉这类富含纤维素的物质表面剥离和纵向复合细胞间层侵蚀，使纤维梢丝束化或者脱落，因此，经纤维素酶处理过的织物比较蓬松、丰满、柔软、滑爽，且悬垂性好，吸湿性强，具有一定的丝光效果。
有效地提高了棉麻织物的服用性能及产品的档次。
1.3.4环境保护和纤维素废料处理自然界和工农业生产中都有大量含纤维素的废物，如木屑、废纸等纤维滤渣，这些废料经理化方法处理后易于酶解[17]，就可以用纤维素酶将其水解。
如利用纤维素酶处理秸杆、蔗渣等农业废料生产葡萄糖，再经过发酵可生产甲醇、乙醇等工业物质，这些不仅是重要的化工原料，还可以替代汽油等作为燃料解决日益紧张的能源问题。
1.3.5在医药中的应用中草药所含成分十分复杂，既有有效成分，又有无效成分和有毒成分。
为了提高中草药的治疗效果，就要尽最大限度提取有效成分，去除无效成分及有毒成分。
因此，中草药提取对于提高中药制剂的内在质量和临床疗效最为重要。
但常用的提取方法(如煎煮法、回流法、浸渍法、渗流法等)在保留有效成分，去除无效成分方面，存在着有效成分损失大、周期长、工序多等缺点。
近年来，用于中药提取方面研究较多的是纤维素酶，该方法的应用，使得中草药提取既符合传统的中医理论，又能达到提高有效成分的收率和纯度的目的。
大部分的中药材的细胞壁是由纤维素构成，植物的有效成分往往包裹在细胞壁内，用纤维素酶酶解可以使植物细胞壁破坏，有利于有效成分的提取。
1.4纤维素酶的分离纯化基本用于分离蛋白质的方法都可以用来分离纤维素酶。
纤维素酶常用的分离纯化方法有:有机试剂沉法、盐析法、电泳法、离子交换层析法、分子筛层析法等。
无水乙醇和丙酮是最常用来沉淀的有机溶剂，沉淀再经离心分离、风干，即得到较纯的酶制剂。
盐析常用的试剂为硫酸按，操作简单，缺点是存在酶活的损失，且除盐困难[15]。
电泳法和离子交换法都是依据物质的酸碱性、极差的差异，通过离子间的交换吸附实现组分分离的方法，缺点是当杂质与所要分离的物质具有相类似的极差时，难以分离出杂质。
分子筛层析是利用具有一定孔径的分子筛对物质按分子大小进行分离，方法简便，缺点是当杂质和所分离物质分子大小接近时，达不到分离的目的。
除了以上常用的分离方法外，双水相萃取技术、色谱技术也应用于纤维素酶的分离。
双相萃取技术又称水溶液两相分配技术，分离过程温和，酶不易被破坏，且不需要苛刻的条件[16]。
纤维素酶本身就是一个多组分的酶系统，实际生产中又不可避免得引入一些杂质，因此，要得到纯组分的纤维素酶，往往需要多种分离手段联合应用才能实现。
2.产生纤维素酶的微生物纤维素酶的来源很广泛，真菌，细菌，放线菌等均有能产生纤维素酶。
细菌有纤维粘菌(CytoPHaga)和纤维杆菌(Cellulomonas)等。
放线菌主要有玫瑰色放线菌(A.Roseus)和纤维放线菌(A.Cellulase)，链霉属放线菌等。
不同微生物合成的纤维素酶在组成上有显著的差异，对纤维素的酶解能力也不大相同。
放线菌的纤维素酶产量极低，研究很少。
细菌的产量也不高，主要是葡聚糖内切酶，且大多数对结晶纤维素没有活性，所产生酶是胞内酶或吸附在菌壁上，很少能分泌到细胞外，增加提取纯化难度，在工业上很少应用。
目前国内外最主要的还是利用真菌来发酵产纤维素酶。
真菌具有产酶的诸多优点:产生纤维素酶为胞外酶，便于酶的分离和提取;产酶效率高，且产生纤维素酶的酶系结构较为合理;同时可产生许多半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等。
真菌纤维素酶主要有木霉(Trichoderm)青霉(penicillium)、曲霉(Aspergillus)以及腐质霉(Humicola)等。
其中研究得比较深和透彻的是木霉属(Trichoderma)和曲霉(Aspergillus)，绿色木霉和黑曲霉被公认是产纤维素酶最稳定和无毒安全的菌种，且其产生的是胞外酶对研究纤维素酶的性质以及分离纯化等都比较方便。
2.1绿色木酶简介绿色木霉(Trichoderma viride)为腐生菌，主要存在于朽木、枯枝、落叶、土壤、有机肥、植物残体和空气中。
其分生抱子通过空气传播。
菌株在马铃薯一葡萄糖琼脂培养基上广铺，最初为白色致密的基质菌丝，而后出现棉絮状气生菌丝，并形成密实产抱丛束区，常排成同心轮纹。
深黄绿色至深蓝绿色的产抱区，菌落反面无色，老的培养基散发一股椰子气味，菌丝透明，壁光滑，有隔，分枝繁复，直径1.5~12μm，透明。
厚垣抱子间生于菌丝中顶生于短侧枝上，多数为球形，极少为椭圆形，透明，壁光滑，直径可达14μm，通常在基底菌丝中产生.分生抱子梗的特征同属的特征。
小梗瓶形或锥形，基部稍窄，中部较宽，从中部以上变窄成长颈，近于直或中部弯曲，8~14×2.5~4.5μm，分生抱子大多为球形，直径25~4.5μm，少数抱子为短倒卵形，4~5×3.5~4μm，抱壁具明显的小扰状突起，在显微镜下单个抱子淡绿色。
在分生抱子梗分枝上聚成的孢子头8~9林μm。
绿色木霉生产纤维素酶产量比较高，可以通过物理或化学诱变获得高产菌株，能够稳定地用于生产;该霉菌要求的生长环境粗放，适应性较强，易于控制，便于管理;绿色木霉产生的纤维素酶稳定性比较好，培养和控制比较容易;该霉菌分泌的纤维素酶是胞外酶，易于分离纯化;另外，绿色木霉及其代谢物安全无毒，不会对操作人员和环境造成不良的影响。
因此，绿色木霉是目前用于纤维素酶生产的最普遍的菌种之一。
2.2黑曲霉简介黑曲霉是半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，曲霉属的一种常见真菌（曹澍泽等，1992）。
广泛分布于植物性产品、籽实和土壤中，可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、单宁酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等，是一种重要的发酵工业菌种。
目前, 国内外对纤维素酶的研究多集中于木霉。
但是木霉毒性嫌疑大, 在食品发酵工业和饲料工业中的应用受到限制,而黑曲霉被认为是不会产生毒素的纤维素酶产生菌。
现已被许多国家批准作为食品用酶制剂生产菌，国外已实现黑曲霉酶制剂商品的工业化生产[3]3.生产纤维素酶的工艺介绍纤维素酶的生产主要有固体发酵和液体发酵两种方法，生产原料有麸皮、秸秆粉、废纸、玉米粉和无机盐等。
3.1纤维素酶的发酵工艺3.1.1固态发酵随着固体发酵生产线的相继建成投产，以及市场竞争对低成本高产出的迫切需求，固体发酵已日益受到注目。
固态发酵是指利用不溶性原料作为固体支持物和营养物质，体系无自由流动液体，在其上进行的任何发酵过程[4]。
固态发酵历史悠久，应用广泛，是人类利用微生物生产产品历史最悠久的技术之一。
